冶金工艺工程设计范文篇1

有色冶炼工业污水是在对各类有色金属比如铜、锌等进行湿法冶炼的过程之中排放的废水。排放的废水中大多数都是冷却水，但冷却水一般只有完全不能再利用的才被排放出去，大多数情况下都会通过特定的工序让其循环再利用；在对环境危害较大的废水之中，烟气净化水占了很大部分，这类废水由于含有硫酸或者其他酸液因而呈酸性，此外其中也含有很多重金属离子以及砷和氟等有害的元素，如果能够进行有效的处理，不光可以让废水达标并循环使用，更重要的是可以从中回收有价的金属，最大程度减少原材料的浪费；此外冶炼过程中有时候燃烧含硫矿石会得到副产品硫酸，由此排出的废水会成强酸性，这时就需要对其进行中和处理。最后无法循环利用而必须排出的废水要经过处理达到排放标准后才能排放到自然环境中去。

2有色冶炼工业污水处理项目的基本程序及工艺流程

2.1基本程序

污水的处理的基本程序主要由六个不同的阶段构成，分别是拟写项目的建议书、进行可行性的研究、设计各类文件、建设前准备、工程的开展和实施以及竣工和验收这六大阶段。对于有色冶炼工业污水的处理项目，除了要确立好建设的目标，还要符合企业的发展规划，也就是要和企业的生产结合起来。图2-1表现的就是有色冶炼工业污水处理的基本程序。

2.2工艺流程

在有色冶炼工业中，湿法冶炼、烟气洗涤等程序都会产生工业污水。图2-2所示即为铜冶炼工业中对含铜污水处理的工艺流程图。图2-2表现的是对于铜冶炼中得到的含铜和其他重金属离子污水的处理工艺流程，在经过除砷、除氟以及石灰乳中和后，得到的经过处理的废水在排放或者回收再利用之前，很有必要把其中含有的重金属提炼出来。一般对经过初步处理的废水采用膜法进行预处理后进行更深度的处理，包括反渗透进一步浓缩回收等工序，图2-3所示的即为达标排放的含重金属废水的回用工艺程序，最后得到的废水再进行回用或者处理达标后排放。3EPC项目的设计管理能够把费用还有工程的进度进行有效的控制，是整个EPC项目取得成功的关键因素，有色冶炼工业污水处理的EPC项目也是如此，科学的设计和严格的管理十分必要。这个部分主要以设计管理为视角，从工程的费用消耗和进度发展两个方面，结合有色冶炼工业污水处理的EPC项目的特点，分析设计管理对于EPC项目总的承包和管理的影响。

3.1EPC项目费用的控制

控制好成本是项目顺利实施的前提，在设计的时候引进限额和优化的设计理念能够有效地对成本进行控制。在进行有色冶炼工业污水处理的EPC项目射优化和限额设计的时候，可以从以下几个方面入手：

3.1.1设计人员在进行设计前，一定要对相关的合同文件进行仔细的研读。

对于双方的要求和保证心里一定要有具体的内容，并以此为依据来设计出最优的方案。作为工艺的设计人员，在进行对污水的处理和回收的设计时，一定要选择安全而又最简便有效的方式，并且适应生产中对污水的再利用以及排放的要求；

3.1.2设计既要控制好设备以及材料的成本，还要控制施工过程中产生的间接成本。

比如对于搅拌槽之类的设备，把整体的平台设计考虑到设计方案中去，能够在节约材料的同时又能省下用地；

3.1.3费用控制的人员要做到合理分配限额，把投标的工程量下发到各专业的负责人手中。

同时做好跟踪和核算，尽量不要让费用超出投资的估算范围，并且积极对设计进行调整使其达到限额的最优配置。3.2EPC项目进度的控制EPC的进度控制主要通过总承包的模式来完成，首先把工程建设的三个阶段进行充分的交叉使其有机地结合起来，然后利用后续的建设阶段对前一个建设阶段的影响，将其介入进去就可以达到控制进度的目的，这就是我们所说的EPC的总承包模式。在总承包项目的进度管理中，进度的设计是最先要完成的任务，而且施工进度的控制必须以此为前提。对于有色冶炼工业污水处理的EPC项目，在进行进度设计的同时，也对材料进行采购，同时施工也在进行。在对设计进度进行编排的时候，最重要的就是对WBS（工作分解结构）的编码工作，EPC项目的优势就是靠科学而详细的WBS的计划编排体现出来的。在考虑采购和施工节点的基础上，把WBS编排并且执行好对于后面工作的顺利开展有很大的帮助。

4结语

冶金工艺工程设计范文

过去在技术创新上成果几乎为“零”的鞍钢矿渣开发公司，经过几年的发展，科技创新成果显著。截止目前，共申报国家专利41项，22项获得授权，鞍钢集团公司认定专有技术30项，参与起草了4项国家行业标准，公司在"十一五"期间完成的钢渣高压热闷处理技术和设备研发等五项冶金渣处理工艺及高附加值产品研发项目，被列为重点推广项目，编入"十二五"冶金固废开发利用规划，其中《熔融钢渣热闷处理及金属回收技术与应用》获得国家科技进步奖二等奖，《鲅鱼圈钢渣磁选加工工艺技术及装备的研究与应用》获辽宁省科学技术进步奖三等奖，鞍钢科技重大奖三等奖，鞍山市科学技术进步奖二等奖，《钢渣磁选产品深加工工艺技术及装备的研究与应用》获鞍山市科学技术进步奖一等奖，鞍钢科技重大奖二等奖，《烧结烟气脱硫灰综合利用的工艺及装置研发》获鞍山市科学技术进步奖三等奖。

经过近几年的开发，鞍钢矿渣开发公司在冶金渣处理领域积累了丰富的经验，具有明显的技术优势。目前已成为全国最大的粒化高炉矿渣粉生产基地，拥有精渣钢、精选粒铁、精铁粉、磁选粉、矿渣粉、钢渣粉等10多个特色产品，广泛应用于钢铁和建材行业。作为鞍钢集团非钢产业的重要组成部分，鞍钢矿渣开发公司冶金渣技术研发、冶金渣生产设备研发和制造工作，都取得了骄人的成绩，产品性能达到目前国际领先水平或先进水平，使鞍钢的冶金渣研发技术、生产工艺也一举走在了我国钢铁企业的前列。目前，鞍钢集团矿渣开发公司已形成了钢铁冶金渣技术研发、技术成果转化以及冶金渣工程的系统研究、成套设计、设备研发的输出和推广，以及执行合同的能力。

2004年，矿渣开发公司被中国建材市场协会评为“质量、服务、信誉AAA级企业”，2005年，被辽宁省企业文化联合会评为“辽宁省知名企业”，2009年，获得辽宁省工商行政管理局授予的“守合同重信用企业”，2010年，被辽宁省建设厅授予“辽宁省绿化先进单位”称号。连续多年被评为省市文明企业、知名企业、先进单位等称号。

超前谋划敢为人先

成绩的取得得益于鞍钢矿渣开发公司始终坚持对冶金渣技术、生产工艺及成套设备的超前谋划、系统部署、自主开发和技术创新。面对钢铁主业微利甚至亏损运营的严峻形势，鞍钢矿渣开发公司主动加压、主动作为，加快企业转轨变型，促进变革创新，努力成为鞍钢集团公司新的效益增长点。

逆市突围，科技创新是先导。鞍钢矿渣开发公司依托多年积累的技术优势，大力实施科技兴企战略，向高附加值产品要效益。在建材市场严重萎缩的情况下，鞍钢矿渣开发公司通过抓市场、抓产品、抓项目，使矿渣粉产品在建材市场上占有了一席之地。具有国际先进水平的矿渣粉生产线2012年6月初正式落户鲅鱼圈钢铁基地，与鞍山本部70万吨矿渣微粉2号线、新建成的4条矿渣粉生产线共同发挥鞍钢矿渣粉在建材市场中的领军作用，这种将高炉水渣转变为高附加值产品的做法，一方面拓展了鞍钢非钢产业创效渠道，另一方面也实现了清洁生产，具有良好的经济效益和社会效益。2012年鞍钢矿渣开发公司矿渣粉总量达到100余万吨，实现销售收入1.5亿元。

迎难而上不懈努力

作为建材替代产品，鞍钢生产的矿渣粉以其优良的性能被选为应用于港珠澳大桥环岛项目的建设上，这标志着鞍钢矿渣开发公司的主导产品品质的再次提升，也预示着鞍钢矿渣开发公司迈进了同类国际先进企业的行列。

一直以来，钢铁冶金渣应用技术是业界专家和企业领域里技术研发人员刻苦攻关的课题，尤其是钢渣的综合利用技术突破是一个世界性难题。因此，掌握钢渣核心研发技术，对提升我国钢铁企业的固废资源综合利用水平和钢渣产业链延伸产品的竞争能力，打破瓶颈，摆脱现有困境，实现循环产业的绿色发展都具有重要意义。

近年来，面对挑战，鞍钢矿渣开发公司在矿渣粉的技术、工艺、试验等方面不断创新。根据我国“十二五”发展规划的要求，鞍钢矿渣开发公司在我国钢铁工业冶金渣的综合利用、钢铁工业循环经济发展中走出了一条新路。

在钢铁生产过程中，每炼1吨钢产生0.12～0.14吨钢渣。钢渣中约有10%渣钢和钢渣黏连，回收渣钢困难，传统的热泼处理工艺只能回收50%的渣钢。针对该生产工艺，鞍钢矿渣开发公司联合中冶建筑研究总院有限公司共同研发了“熔融钢渣热闷处理及金属回收技术与应用”的科技创新成果，首次成功应用于鞍钢营口鲅鱼圈钢铁新区，并建成了“熔融钢渣热闷处理及金属回收技术”示范工程。该技术成果从钢渣中回收金属，实现钢渣高价值资源化利用，消除废渣占地，实现炼钢清洁生产，推动了钢铁行业钢渣“零排放”及资源化利用的技术进步，形成了新的产业链，提高了企业竞争力。

2011年8月，在全国“钢铁固废综合利用标准及技术成果”交流会上，鞍钢矿渣开发公司研发的成套冶金渣加工技术工艺受到与会者的广泛关注。

2011年9月，在第十六届上海国际冶金工业展览会上，鞍钢冶金渣循环利用成果吸引了日本、德国、澳大利亚等国的一些企业的目光，8家企业与鞍钢集团达成冶金渣处理技术引进意向。

超前部署成套攻关：

把技术优势发展成为产业优势

技术创新硕果累累的鞍钢矿渣开发公司着力构建“两大精品基地”、“两大研发中心”的科技发展战略，即：建设百万吨钢铁物料深加工基地和千万吨精品建材原料基地，打造中国冶金渣高附加值产品研发中心和国际冶金渣处理核心装备技术研发中心。

2008年，鞍钢鲅鱼圈钢铁新区建成投产之际，矿渣开发公司已在鲅鱼圈钢铁新区建设了转炉渣闷渣处理生产线、钢渣磁选生产线、助熔剂（压球）生产线和3条矿渣粉生产线，使冶金渣得到最优利用。其中，转炉渣闷渣处理生产线采用了国内首创的熔融钢渣入池热闷工艺，该工艺改变了钢渣处理的百年历史，与传统的水淬工艺、风淬工艺、粒化轮法处理工艺、盘泼水冷工艺等相比，减少了钢渣处理的时间，提高了钢渣利用率，使尾渣含铁率低于2%。

鞍钢矿渣开发公司作为鞍钢发展循环经济的试点企业，在发展新工艺、新技术、新产品的同时，全面加强与国际冶金渣处理利用知名企业、科研院校的战略性合作，建立了以矿渣开发公司为主的“产、学、研”基地。从钢渣原料的处理到钢铁物料的提取深加工，从矿渣粉生产工艺流程的优化到核心技术参数的掌握控制，从国外技术的消化改进到具有自主知识产权专利技术的提出，从核心设备的调试到国家标准、工艺操作规程的制订，鞍钢矿渣开发公司已形成了一整套具有世界领先水平的冶金渣处理工艺和技术方案。依靠这些技术和正在研发的技术，鞍钢矿渣开发公司正成为中国冶金渣处理“领军型”企业和世界冶金渣处理核心技术的“领跑者”。

鞍钢矿渣开发公司充分利用现有技术资源，建立冶金渣科研开发和技术输出平台，发挥鞍钢在工程规划设计、建设施工、设备加工制造等方面的整体优势，将冶金渣开发利用方面的领先技术和工艺进行整体包装，打造“鞍钢品牌”，采取技术联营、技术输出、技术投资、技术合作、工程总包等多种形式，实现鞍钢冶金渣处理成套技术、成套装备的整体输出和推广。

“引进-消化-吸收-创新”

奠定鞍钢冶金渣产业发展基础

为了提高从国外引进的240万吨/年钢渣磁选加工线设备的运转率，该公司加快设备改造和国产化步伐，2006年以来每年投入700多万元对生产线进行年修，对圆锥破碎机等十几个核心部位和30多项关键部位进行技术改造，获得国家技术专利3项。如今，这条生产线的带磁机、四筛传动系统、一破等关键设备已实现国产化。近5年来，已加工废渣789万吨，从中提取钢铁物料250万吨，创造同行业废渣提取率、尾渣含铁率、钢铁物料提取质量三项第一的佳绩。

鞍钢炼钢过程产出的钢渣经磁选加工，生产出的粒铁和磁选粉品位较低，不能直接应用于高炉冶炼。为了降低钢铁生产成本，提高鞍钢资源利用率，2008年，鞍钢矿渣开发公司自行设计并改造建设了国内第一条具有自主知识产权的粒钢深加工线，对脱硫渣磁选出的粒铁进行深加工后，不仅提高了含铁品位，而且使粒铁中的含硫量降至千分之一以下，有效解决了脱硫渣的开发利用难题。

目前，鞍钢矿渣开发公司已经全面掌握了块状含铁物料的处理加工技术。针对粉状钢铁物料处理难，很大一部分直接扔掉污染环境的问题，鞍钢矿渣开发公司建设了压球生产线，使得粉状钢铁物料利用有了新的发展方向，从根本上解决了粉状钢铁物料的再利用难题。该生产线具有鞍钢自主知识产权，鞍钢矿渣开发公司已将该生产工艺申报国家专利，另外还申报了多项鞍钢专有技术。

随着鞍钢发展战略的实现，在鞍钢的钢产量达6000万吨时，每年将产生近400万吨钢尾渣。如此巨大的钢尾渣资源若不采取有效措施尽快加以开发利用，将大量侵占生产用地，严重污染周边环境，直接危及鞍钢生产的稳定运行。钢尾渣治理是鞍钢发展循环经济的关键性课题。为攻克这一难题，鞍钢矿渣开发公司进行了多年的实践和探索，熔融钢渣热闷、磁选、深加工工艺的创造性使用，使钢尾渣后期深加工利用成为可能。在研发上，鞍钢矿渣开发公司与世界上钢渣处理装备制造领军企业——德国蒂森克虏伯伯利休斯公司签署了“钢尾渣磨细微粉生产工艺、关键设备、核心技术研发合作框架协议”，并围绕钢尾渣磨细的生产工艺、设备、技术展开了一系列卓有成效的研发与合作，并计划引进一条50万吨/年钢渣粉生产线，届时，鞍钢的炉后渣粉磨开发利用技术及装备将达到世界领先水平，真正实现钢渣零排放目标。

坚持节能减排、低碳发展的理念，鞍钢矿渣开发公司不断探索钢铁废弃物利用的奥秘，人工鱼礁的开发便是一个新亮点。人工鱼礁是一种人为设置在水域中的构造物，是利用矿渣粉和钢渣粉的特性，将生物对象诱集到特定场所进行捕捞或保护的一种设施，同时钢铁渣中的铁溶入海水中有利于海带等藻类繁殖和生长。该公司与北京科技大学环境工程学院签署合作协议，利用钢铁渣制成人工鱼礁，促进珊瑚礁再生，加快藻类生长场再生速度，减排二氧化碳，改善海洋生态环境。与北京科技大学合作首批制作的人工鱼礁产品已进入海水浸泡实验半年，效果非常理想。

冶金工艺工程设计范文

关键词：冶金工业环境保护零排放净循环水浊循环水

1.引言

给排水工程设计在冶金工业建设中有着举足轻重的地位，它不仅直接影响冶金企业的用水及当地环境保护，其用水效果还直接影响冶金企业的产品质量，从而影响企业的经济效益。

2．冶金企业用水现状

随着资源开发的深入和工业的快速发展,环境保护压力日趋严峻,水资源的保护和控制已经成为了世界性的突出难题,我国的环境保护法和相关的水污染防治法对水资源的保护、水污染的控制等提出了更加严格的要求。根据《污水综合排放标准》(GB8978-96)中规定，对废水排放量及污染物总量进行限制。因此对冶金企业的给排水设计及管理提出了更高的要求。目前大力提倡冶金企业零排放，以应对目前水资源严重不足的现状。

3.冶金企业循环水处理系统的特点

循环水处理系统在冶金企业中已经是很重要的系统，它主要包括净循环水处理系统和浊循环水处理系统；冶金企业循环水总量较大，除高炉等主要设备外，通常情况下单台设备的用水量较小，用水点较多，安全供水要求高，如果设计考虑不周，可能造成设备损坏，因此设计初期就应该认真分析水量平衡图，严格控制各用水点的水量及水压。

净循环水处理系统主要是保证出水的温度、硬度、悬浮物等指标达到设备使用要求，一般通过部分过滤及添加补充新水等方式降低硬度及悬浮物浓度；通过冷却塔降低水温，同时可根据水质要求增设阻垢剂、杀菌剂等加药装置辅助控制。

浊循环水处理系统主要是降低循环水中悬浮物及循环水温度，使之达到使用要求，一般浊环水的水质要求要比净循环水使用要求低；根据冶金企业产品特点选用适合的工艺，比如炼铁高炉冲渣循环水处理主要是采用沉淀、自然冷却工艺，而精密管生产线中的卓循环水系统就相对复杂，一般采用格栅+沉淀+除油+过滤+冷却塔工艺。

4．净循环水处理系统的设计要点

净循环水处理系统的设计中应该从以下几方面着重考虑：(1)设计初期应收集整体相关基础设计资料，比如用水设备的循环水质水量要求，安装位置等，这个是循环水设计的基本资料；（2）根据水质要求确定系统处理方案，一般工艺流程是热水+上塔泵+冷却塔+冷水池+循环供水泵，冷水池中需要添加补充新水，循环供水泵出口一般应设置自清洗过滤器，系统通常还会设置阻垢剂、杀菌剂等加药装置。（3）补充新水应严格控制出水水质，水量一般为系统出力的3—5%左右。为了补充系统蒸发及其他损耗水，系统增设补充新水处理系统，一般补充新水处理系统采用厂区工业水或者就近河流地表水作为水源，采用河流地表水时，补充新水处理流程为：河水+净水器+软化装置，一般净水器采用一体化设备，包括混凝、沉淀、过滤等单元，软化装置一般采用离子交换器设备，通过以上工艺处理后的补充新水电导率低，可以很好的调整循环水水质。（4）自清洗过滤器的选型及安装位置应合理。自清洗过滤器是为了进一步拦截循环水中固体物质，保证出水水质安全，一般处理能力按系统出力的30%左右考虑，通常选择带自动清洗功能的形式。

当然根据冶金企业工艺设备的特点，可以选择不同的循环水处理方案。

5．浊循环水处理系统的设计要点

根据冶金企业的工艺设备特点，浊循环水处理系统的工艺方案选择有较大差异，出水水质要求也略有不同，本文以精密管生产线浊循环水处理系统为例论述浊环水系统的设计要点：（1）与净循环水系统类似，设计初期应收集整理相关基础设计资料；（2）根据水质要求确定系统处理流程，一般采用格栅+沉淀+除油+过滤+冷却塔+供水泵工艺；（3）除油装置一般采用化学除油器设备，能有效的去除浊环水的油类物质和大部分悬浮物，同时应设置油凝聚剂和油絮凝剂加药装置，处理效果明显，油去除率可达80%，SS去除率可达85%；（4）过滤器反洗强度应能充分保证。浊环水过滤器一般选用多介质过滤器，滤料采用无烟煤和石英砂，如果反冲洗强度太小，可能造成反洗不彻底，影响过滤器处理效果，通常过滤器反洗强度为12L/（m2.s）；（5）浊环水系统中应考虑水泵、管道阀门的耐磨性。冶金行业浊环水中含有大量不规则形状的颗粒物质，有的是金属残渣等坚硬固体，因此在水泵、管道、阀门选型时应选择耐磨型设备材料，比如目前用的最多的不锈钢水泵、钢衬铸石管道、灰渣阀等耐磨型设备材料，这些设备材料在工程使用实践中已经达到了很好的效果。（6）浊环水系统尽量能实现不外排污水。浊环水系统除了产生的污泥外运之外，尽量保证不外排污水，比如过滤器反冲洗排水应排至浊环沉淀池继续处理回用，污泥处理系统中滤液排水也应排入沉淀池继续处理回用，这样既能达到节约用水的目的，又能减少外部排水系统投资。

6．循环水处理系统的设计应综合考虑施工现场情况

施工图设计完成后，最终还是由施工单位完成施工图中的工程内容，因此设计跟施工不能完全分离开，两者应该是有着紧密联系，所以保证设计的可操作性是最为重要的。本文重点从以下几个方面论述：（1）大型设备周围应有足够的施工间隙。循环水处理系统中，比如冷却塔设备，一般外形尺寸、重量都比较大，如果周围间隙太小，没有足够的安装空间，可能此设备安装就很难完成或者有时候就无法完成，因此设计中建构筑物之间应考虑有足够的安装间距。（2）循环水系统设计应考虑必要的安装检修平台及爬梯。很多设计人员在设计过程中很少在意系统中安装检修平台爬梯的设计，觉得这些不重要，实际这些辅助的设施会给工程安装及投运后的检修操作等带来很多方便，比如高处的阀门、高耸设备的检修等等。殊不知最终的运营人员会因为没有检修平台爬梯而苦恼。（3）应根据设计要求尽量减少循环水池、循环水泵房的深度。土建成本是工程建设成本中的重要成本之一，如果循环水水池等构筑物深度过大，就势必增加土建开挖深度及基坑降水排水难度，增加工程施工成本，尤其是在地下水位较浅的地区或者是雨水季节，水池过深会大大增加施工成本和施工难度。因此我们在满足技术要求的前提下，应尽量节约工程成本。（4）安装材料选型应尽量标准化。循环水处理系统中管道相对比较复杂，管线长、规格种类多等，因此应尽量选择标准配件，一般都选择国标配件，这样设备供货单位采购就比较方便，减少了不必要的工作内容。

7．结束语

冶金企业循环水系统设计的合理性、可操作性和可靠性是保证企业高效生产的重要前提，同时也是环境保护和水资源合理利用的基本要求。因此设计人员在设计过程中应综合考虑技术、经济等因素，通过经济技术比较，确定合理的设计方案，为企业提供优质的设计。同时，设计、施工和生产管理应协调配合、不断完善，这样才能保证工程建设圆满完成。

参考文献：

[1]给水排水设计手册.第6册.中国建筑工业出版社

[2]张景来，王剑波.冶金工业污水处理技术及工程实例.北京化学工业出版社，2003.